博客李淼

（今天教师节，我也加入中国人习惯性的合唱，祝所有老师们快乐一天 感谢那些用email问候我的同学，其中有些人也是老师了，感谢周洋等送花的同学们，好大的一束康乃馨，你们是我永远快乐的理由。另外，真心祝愿所有想成为老师的人心想事成）

去年9月26日，我预测了物理学奖。我提到五个人，其中三个日本人获奖了。

根据最近20年诺贝尔物理学奖走势，今年的奖看来不会颁给粒子物理和天体物理以及宇宙学，该是回到凝聚态的时候了。我不熟悉这个大领域，很难作预测。不过预测诺奖有个“秘诀”，就是看过去20余年美国物理学会的大奖。例如，去年的Nambu获得美国物理学会94年度J. J. Sakurai奖，而Toshihide Maskawa 和 Makoto Kobayashi是85年这个奖项的获得者。

从一个彻头彻尾的外行角度，我推测，2000年的Oliver E. Buckley凝聚态奖获得者Marc Aaron Kastner和Theodore Alan Fulton有可能（遗憾的是另一位获奖者Gerald J. Dolan已经去世），他们获奖的citation是，“For pioneering contributions to single electron effects in mesoscopic systems.” 另外，该奖05年度三位获奖者David Awschalom，Gabriel Aeppli和Myriam Sarachik也有可能，citation是”For fundamental contributions to experimental studies of quantum spin dynamics and spin coherence in condensed matter systems.” 注意，Myriam Sarachik 是女物理学家。还有，研究石墨烯和富勒烯的Mildred Dresselhaus获得08年的Buckley奖，她也有希望。总的说来，我觉得凝聚态领域理论家获奖的可能性很小。

和凝聚态相关的领域还有激光、原子和表面物理、统计物理、高分子物理，等。例如91年诺贝尔物理学奖获得者Pierre-Gilles deGennes拿过高分子物理学奖，97年得奖的朱棣文得的是美国物理学会的激光奖。所以，预测今年的诺奖太难了。

请凝聚态的同学们发言，指出我瞎说的地方。

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今年的诺奖还有一个月就要公布了，肯定会有人站出来预测，也会有人来问我得物理学奖的可能是谁，因为我去年的预测很成功。

最近看到科学网张旭贴了很多科学领域高被引的名单，其中物理学315名。最后，他总结了一下：世界顶级科学家分布（美国4072位，中国22位）能看出什么？

我的感觉是，统计很说明问题，但不说明全部问题。在有些领域，例如我所在的领域，很不说明问题。高被引者肯定是各领域的大人物，但未必一定是大师，而大师也未必进入这些名单，虽然他们被引次数不会少。换句话说，所谓“世界顶级科学家”名单里肯定遗漏了很多大师级人物。

我们看看物理学名单。先挑我熟悉的理论物理学诺奖获得者，从2000年以来，他们是：Alexei A. Abrikosov，Vitaly L. Ginzburg，Anthony J. Leggett (2003)，David J. Gross，H. David Politzer，Frank Wilczek (2004)，Roy J. Glauber (2005)，Yoichiro Nambu， Makoto Kobayashi，Toshihide Maskawa (2008)。我们将名单扩大到1999年，那么还有Gerardus ‘t Hooft，Martinus J.G. Veltman，加起来共12人。毫无疑问，这些人的引用次数都不会低，但我们看看物理学315位中包含了几位这些诺奖获得者：David Gross，Frank Wilczek，只有这么两位。理论物理诺奖获得者只有六分之一得以进入那个顶级被引名单。

原因当然很多，虽然张旭没有说，我估计他给出的名单是过去20年的统计，而诺奖获得者的工作早已进入教科书，都是20年以上了，论文不再被引了。也有的论文还在被引，但不是高产作家，如Kobayashi、Maskawa，这个原因也说明看论文的引用次数其实要小心。还有一个原因是很多诺奖获得者年纪大了，近20年不那么活跃了，这些人里最年轻的是Wilczek，1951年出生，其余都是40后开外的。

我觉得奇怪的是，连高能物理中高被引作者之一Weinberg都不在名单中，可见物理还得再细分，否则会遗漏更多的大师。反正，我觉得这份名单很不说明问题。

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（《新发现》专栏，勿转）

无论对物理学家来说还是对公众，黑洞一直是引人入胜的话题。记得我开始读研究生时，看到一本专业书，上面画了很多黑洞塌缩的图以及霍金蒸发的图，上面画了很多光锥，以及蒸发出来的粒子。

在引力理论中，光锥几乎就是一切。在每一个时空点上，光锥就是光在各个方向走出来的锥面。想象一个只有一度空间的时空，空间和时间组成一个平面，在平面的任一点上，光可以走两个方向，所以光锥就是一个十字，向上的楔形叫未来光锥，因为光顺着楔形走向未来，向下的楔形是过去光锥，光从过去走向楔形顶点。再想象一下，如果有两度空间，加上时间我们有三维的时空图，光锥此时就真的是锥面了。在真实世界里，空间是三维的，时空是四维的，所以光锥其实是三维的。有了光锥的概念，我们就能定义黑洞了，一个黑洞，其实是时空中的一个区域，在这个区域的边界上，所有光锥都指向这个区域，说明光只能进入，不能出来，黑洞的名字就是这么来的。区域的边界叫做视界。

还有一个更加形象的比喻。假想一个水域，其中有一个洞，水流向这个洞，在洞的边上，水流的速度达到一个临界值，这个速度超过水中任何物体所能达到的速度。这样，不论你如何使劲，当你到达这个边界时，你的速度总被水流的速度抵消，你只好无能为力地被吸入洞中。这个洞就是水中的黑洞，而水流速度达到临界的边界很类似黑洞的视界。

很多年前，加拿大物理学家W. G. Unruh就设想了这么一个类似黑洞的东西，他设想了一个流体，其中任何一处水流都有一个速度，在某个区域的边界上，流体的速度达到了流体的声速。此时，任何流体的振动都无法传出这个边界，这样，在外面的人看来，那个区域不能发出任何声音，所以这个区域可以叫做哑洞。哑洞也很类似黑洞，光波被声波取代。哑洞看上去比黑洞容易理解，因为这里只是流体的一个流速分布，没有难以想象的时空弯曲。
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向大家推荐一个好去处：

http://researchblogging.org/

这个博客系列已经开始有中文博客了。这里包含的博客文章和本博不同，都是谈严肃的研究。

从人类学到数学物理化学到社会科学，分类很齐全。我自己已经定阅了英文的物理、天文，中文的物理、心理学和scholarship，似乎中文天文学还没有人。

我今后谈严肃科学问题的，都会在那里加链接。上一篇《隐形电磁斗篷》那里就有。

为了方面大家，我列出我订阅的几个RSS地址：

Research Blogging - Astronomy - English：

http://feeds.feedburner.com/ResearchBloggingAstronomyEnglish

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这里收集一些电磁斗篷文献。

实验上第一次实现电磁斗篷的文章，发表在Science上，是

Metamaterial Electromagnetic Cloak at Microwave Frequencies

摘要：

A recently published theory has suggested that a cloak of invisibility is in principle possible, at least over a narrow frequency band. We describe here the first practical realization of such a cloak; in our demonstration, a copper cylinder was “hidden” inside a cloak constructed according to the previous theoretical prescription. The cloak was constructed with the use of artificially structured metamaterials, designed for operation over a band of microwave frequencies. The cloak decreased scattering from the hidden object while at the same time reducing its shadow, so that the cloak and object combined began to resemble empty space.

有一篇很好的Review Talk:

Review of Possible Approaches to Electromagnetic Cloaking of Objects

从这个综述我们得知，研究隐形材料可以追溯到70年代。隐形，或不可见，不同于潜行（stealth），后者将反射减弱到最小，如美国的潜行飞机。

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最近看到两篇文章，都觉得好，与其自己写一篇不咸不淡的，不如转贴。一篇是崔卫平的关于海子的文章，一篇是同人于郊关于效率和智商的文章。

变乱之歌

崔卫平

一

　　暑假使得我蛰居乡下，集中精力思考一些问题，写出平时想写而无暇完成的文章，上篇《天使的倾斜》便是。针对其中的观点，有读者斯鹤来信说：“为什么我们身上的自然品德，比如善良、同情，是最为美好的东西，却有可能发展为一种暴力？”这个问题提到好！我在下面将进一步作答。读者书梦也来信，表达自己对于人性长久的思索与困惑：“人到底要成为什么？人的未来是什么？是在市场经济里一个个吃的胖胖的，在权力里养得大大的吗？”有这样勤于思索的读者，我们就可以将问题引向深入。

　　上半年想在心里一直要写的另一篇文章是关于诗人海子的。今年3月26日，是他离开这个世界整整二十周年。这位早夭的年轻诗人不只是身后才成为传奇，而是当他在世时，就已经是一个小小的神话人物。我印象最深的是这样的“故事”：头天晚上他与所有的人一起酩酊大醉，第二天清晨当别人还在呼呼大睡时，他却已经投入狂热的写作。看来他是的确真热爱写作，而不是更加热爱喝酒。1987年曾在拉萨与他偶然相遇，我定定地看了他半天，想找出这个人到底有什么特殊之处。他比我想象的个子要小。他走后我们的房间里多出了一件毛线衣，咖啡色的七成新，粗绒有着漂亮的花样，不知出于哪位女性之手，是“四姐妹”其中之一吗？高原天气特殊，这件毛衣后来被我穿着在西藏游走多日，记不起来最终在什么地方将它弄丢了。

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网易博客在建国60周年之际，组织了“中国是什么”的博客写作活动-我姑且这么叫，现在还不知道他们取了一个什么样的名称。

“中国是什么”，不是要每一位作者写这么一个大而无当的题目，而是让博文作者们在这个巨大的题目之内自由地写。刚接到邀请的时候我想，去界定一个对象是什么是极为困难的事情，而解释这个对象不是什么相对容易些。

我本想写中国科学不是什么，还是觉得这个题目大了。不如自省一下，想一想自己是谁，或者，自己不是谁。推而广之，也许我们能看出一点儿中国科学的影响，虽然在中国科学这个巨大的背景之下，你拿多少倍的放大镜也不容易看到我。

而且，我从来不善于做宏观思考，喜欢甚至沉迷于细节的观察和玩味-有趣的是，最近我在一个海外华人八卦的地方，看到有人八卦我不善于计算。他们甚至拿出我佩服的弦论家Susskind来做比较，说Susskind也不善于计算。年轻的代价是什么？代价之一就是只看到表面，这些人不知道Susskind在没人的地方做了多少计算。回到我自己，我这人还真喜欢计算，是只见树木不见森林的那种人。

在那个八卦中，有人甚至说我自己给自己做过定位：我是中国弦论研究者中的前三名。也许那位同学在梦中见过我这么说过。我即使狂妄，但至少懂得外柔内刚这个处世哲学。何况到了我这个年纪，雄心消磨殆尽。对了，难道我们走到哪儿都改变不了背后八卦别人的爱好吗？我在我的学生身上看到了希望，但八卦的牌子总是被一些人贴在脸上，被人误以为这些人是中国人的代表。

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《时间的玫瑰》讨论了九位20世纪大诗人，居然没有几位是善终的。可见，诗人是苦难中开出的花朵。其中曼德尔斯塔姆的命运最为悲哀，被捕两次，第一次坐了三年牢，1937释放。紧接着1938年再次被捕，死于海参崴中转站，尸体至今下落不明。

曼德尔斯塔姆活了47岁。

曼德尔斯塔姆虽然是俄国白银时代的代表诗人，甚至是20世纪有数的诗人之一，生前并不怎么出名，死后也是如此。直到1961年，他的妻子才发表了藏起来的手稿。

可能部分由于翻译介绍的原因，我不了解曼德尔斯坦姆。还是在读了《时间的玫瑰》之后，才开始慢慢地读他的诗。我被北岛翻译的《列宁格勒》打动。我是喜欢他的风格的，甚至北岛文章的标题：昨天的太阳被黑色担架抬走，也是一种悲哀之美。让我想起一个人在阴霾的日子回忆过去灿烂的阳光。

我们先回顾一下北岛翻译的《列宁格勒》：

列宁格勒

我回到我的城市，熟悉如眼泪，
如静脉，如童年的腮腺炎。

你回到这里，快点儿吞下
列宁格勒河边路灯的鱼肝油。

你认出十二月短暂的白昼:
蛋黄搅入那不祥的沥青。

彼得堡，我还不愿意死:
你有我的电话号码。

彼得堡，我还有那些地址
我可以召回死者的声音。

我住在后楼梯，被拽响的门铃
敲打我的太阳穴。

我整夜等待可爱的客人，
门链像镣铐哐当作响。

1930年12月，列宁格勒 　　

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1、Reinventing Gravity - Brilliant or Bunk?

这是Andrew Zimmerman Jones最近一篇博文的标题。Brilliant可以翻译成才华横溢，以及其他几个好词，我用卓越，是因为大陆很少用，而台湾常用。台湾学术界恰好有卓越计划（类似我们的973计划）。

这篇博文是John Moffat新书Reinventing Gravity: A Physicist Goes Beyond Einstein的读后感。我没有机会读这本书，但我知道Moffat是Smolin眼中的seer（关于Lee的那本书，这里）。这个世界，seer几乎绝迹，我不相信Moffat同学是，他的文章我读过几篇，都没有什么说服力。

但是Jones认为Moffat的想法值得更多的重视，虽然他也不信。总的说来，我不相信任何modified gravity，未来会证明爱因斯坦才是真正的seer，而我们是想扳倒巨人的矮子。

Jones的博文：Reinventing Gravity - Brilliant or Bunk?

Jones博文的最后一段

After having read the book, I’m not convinced that Moffat is right, but I am convinced that his ideas merit greater attention than they’re receiving from the majority of the physics community. He is in the unfortunate position of having an idea to (potentially) explain facts that most physicists feel don’t need a new explanation. Only time will tell whether their explanation will survive all the challenges of further investigation in the years to come, in which case Moffat’s work (or the related Modified Newtonian Dynamics or MOND theory) may provide a good alternative.

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过去数年学术界一直时兴交叉，典型的有生物与物理学的交叉，金融与数学甚至物理学的交叉。这样的交叉是学科与学科之间的交叉，两个不同的学科本来隔得很远，而一个学科中的学者在学习另一个学科的背景知识和主要问题之后将本学科的方法和知识带到另一个学科，对那个学科发展起到极大的推动作用。所有这些交叉学科的研究其实都还处在起步阶段，前景不可限量。

这次我要谈的其实是一个大学科之内的不同的小学科之间的交叉，具体地说，就是弦论与凝聚态物理之间的交叉。表面看起来，一个学科不同分支的交叉是自然的，其实远不是如此。自然科学特别是物理学到了现代，分工越来越细，很少有人能够同时具备两个或更多不同分支的知识，更不用说做研究了。隔行如隔山这句成语在今天特别有效。

追踪历史，凝聚态物理一开始并不是一个独立的物理学分支。19世纪，麦克斯韦和玻尔兹曼等人发展了统计物理学，建立了热力学的微观基础，统计物理就是现代凝聚态物理的基础。那时，理论物理学家不认为理论物理学不同方向是分开的，他们中间有些人甚至还做实验，例如麦克斯韦本人。到了20世纪初，大多数理论物理学家还能研究理论物理中的任何一个方向，爱因斯坦就是一个典型的例子。其实，爱因斯坦甚至可以看作固体物理的奠基人之一，因为他用量子论解释了固体在极低温之下的零比热。

到了现代（大约1950年后），固体物理和内容更广泛的凝聚态物理才开始独立成为一个分支，其中的研究人员成为专门研究这个分支的专家。但是，凝聚态物理一直与理论物理的另一个大分支粒子物理有密不可分的关系，因为这些分支的基础都是量子力学，甚至量子场论。凝聚态物理更加关心一个系统在有限温度下的宏观性质，而粒子物理的大多数问题是少量粒子组成的系统的问题。当我们需要研究一个由很多粒子组成的系统，此时问题和研究方法与凝聚态物理并没有多少区别。仅有的不同是，凝聚态物理系统关心的是由分子原子或者电子组成的系统，而粒子物理则关心由基本粒子组成的系统，后者的基本组成部分在尺度上比前者的小。我们不能仅由这个区别就得出两个物理学分支研究的问题没有任何关系。

粒子物理在上世纪80年代初开始真正关心一个有温度的基本粒子系统，或者更准确地说，一个有限温度的量子场论。上世纪70年代发现了弱电统一理论，强相互作用理论也已成型，即量子色动力学，这两种理论都是规范场论。同时，暴涨宇宙学在80年代初期成为宇宙学研究的一个重要方向，而研究暴涨宇宙学需要考虑最基本的相互作用及其在有限温度下的性质。这样，有限温度场论就从那时起成了一个不大不小的研究领域。

凝聚态物理中的一大类问题可以用场论描述，特别是当一个系统处于临界状态。处于临界状态的最有名的例子是临界乳光现象。在70年代，用场论来研究临界现象一度风行，K. Wilson也因开创性研究获得诺贝尔奖。到了80年代中后期，弦论的研究涉及到2维场论，而这些2维场论恰好和研究临界现象的场论一样，正好可以描述同样维度下的临界现象。

所以，弦论早在80年代就和凝聚态物理有交叉了。最近一年来，这种交叉再次出现，但以完全不同的方式。

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